18.4焦耳定律.ppt

生活中的物理,用手摸一下电视机后盖,谁知道他爸爸是根据什么道理判定的吗？,上周六，小刚同学的爸爸出门前嘱咐他好好写作业，不要看电视。当爸爸回来时看到他在认真写作业，电视机也没打开，很高兴。 可是 ，后来发现小刚说了谎。,生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。,你有类似的经历吗，这个故事对你有什么启示？,电热壶,电烤箱,电炉,电饭锅,热水器,电热器,焦耳定律,第十八章 第节,电流通过导体时，导体会发热，电能转化为内能，这种现象叫做电流的热效应。,一、电流的热效应,猜想与假设,1.可能与电阻有关。电阻越大，电流热效应越大,电流的热效应与那些因素有关？,2.可能与电流有关。电流越大，电流热效应越大,3.可能与通电时间有关。通电时间越长，电流热效应越大,设计实验,讨论1.当一个物理量被猜测与多个因素有关，应用 什么 方法去研究？,控制变量法,讨论2.用什么方法和器材去观察那些不可见的物理量？,转换法,电热,气体（或液体）受热膨胀，观察产生热量的多少,实验中，通过观察U形管中液面高度的变化来判断产生热量的多少,实验过程与实验现象： （1）在电流和时间相同的情况下， 研究热量和电阻的关系； （2）在电阻和时间相同的情况下，研究热量和电流的关系； （3）在电流和电阻相同的情况下，研究热量和时间的关系；,电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关?,演示实验,实验装置,实验1：研究电热与电阻关系,在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。,实验2：研究电热与电流关系,在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越 多。,实验结论：,1、在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。 （I与t相同，R越大，Q越多） 2、在通电时间、电阻相同的情况下，电流 越大，产生的热量越多。 （ R与t相同，I越大，Q越多） 3、在电阻、电流相同的情况下，通电时间越长，产生的热量越多。 （ R与I相同，t越大，Q越多）,焦 耳,1内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。 2公式：Q = I2Rt 3单位：焦耳（J）,二、焦耳定律,我们学习了焦耳定律，怎样回答前面的问题？,导线和电熨斗串联，为什么电熨斗很热，而导线却几乎不发热呢？ 答：电熨斗通过导线接到电路中，导线中的电流跟电阻丝中的电流相等，但电阻丝的电阻比连接电熨斗的导线电阻大得多，根据焦耳定律Q=I2Rt知，电流相等时，电阻大的，相同时间里放出的热较多，所以电熨斗很热，而导线却不热。,1当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化成其他形式的能量，那么电流产生的热量Q 就等于消耗的电能W，即 Q = W = UIt = I2Rt 如：电暖器，电饭锅，电炉子等。,2当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能：,WQ热,三、电能和电热关系,Q = I2Rt =(0.6 A)2×60 W×300 s = 6 480 J,一根 60 的电阻丝接在 36 V的电源两端，在 5 min内共产生多少热量?,解:,例题：,额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律，电阻越大，单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事?,想想议议,答：前者说电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多，前提条件是电压相同；而后者说，电阻越大，单位时间内产生的热量越多，前提条件是电流相同，两者并不矛盾。所以我们在应用公式时应该特别注意条件。,1电热的利用,利用电热孵化器孵小鸡,用来加热,电热器的优点: 清洁卫生，没有环境污染，热效率高，还可以方便地控制和调节温度。,四、电热的利用和防止,很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。如：电视机的后盖有很多孔，为了通风散热；电脑运行时要用微型风扇及时散热等等。,2电热的危害,课堂小结,焦耳定律的实验和内容,